Покращений напівпровідниковий оптичний підсилювач

Покращенонапівпровідниковий оптичний підсилювач

Покращений напівпровідниковий оптичний підсилювач є модернізованою версією напівпровідникового оптичного підсилювача (Оптичний підсилювач SOA). Це підсилювач, який використовує напівпровідники для забезпечення підсилюючого середовища. Його структура подібна до структури лазерного діода Фабрі-Перо, але зазвичай торець покритий антибліковою плівкою. Найновіша конструкція включає антиблікові плівки, а також похилі хвилеводи та віконні області, які можуть зменшити коефіцієнт відбиття торця нижче 0,001%. Високопродуктивні покращені оптичні підсилювачі особливо корисні при підсиленні (оптичних) сигналів, оскільки існує серйозна загроза втрати сигналу під час передачі на великі відстані. Оскільки оптичний сигнал посилюється безпосередньо, традиційний спосіб його перетворення на електричний сигнал раніше стає зайвим. Тому використанняСертифікована архітектура (SOA)значно підвищує ефективність передачі. Ця технологія зазвичай використовується для розподілу потужності та компенсації втрат у мережах WDM.

Сценарії застосування

У системах волоконно-оптичного зв'язку напівпровідникові оптичні підсилювачі (SOA) можуть використовуватися в різних сферах застосування для підвищення продуктивності та дальності передачі сигналу в системі зв'язку. Нижче наведено деякі поширені способи використання підсилювача SOA в системах волоконно-оптичного зв'язку:

Передпідсилювач: SOAоптичний підсилювачможе використовуватися як передпідсилювач на оптичному приймальному кінці в системах зв'язку на великі відстані з оптичними волокнами довжиною понад 100 кілометрів, підсилюючи або посилюючи силу вихідного сигналу в системах волоконно-оптичного зв'язку на великі відстані, тим самим компенсуючи недостатню дальність передачі, спричинену слабким виходом малих сигналів. Крім того, SOA також може використовуватися для реалізації технології регенерації сигналу оптичної мережі в системах волоконно-оптичного зв'язку.

Повністю оптична регенерація сигналу: В оптичних мережах зі збільшенням відстані передачі оптичні сигнали погіршуються через затухання, дисперсію, шум, часове тремтіння та перехресні перешкоди тощо. Тому при передачі на великі відстані необхідно компенсувати погіршені оптичні сигнали, щоб забезпечити точність переданої інформації. Повністю оптична регенерація сигналу стосується повторного підсилення, зміни форми та зміни синхронізації. Подальше підсилення може бути досягнуто за допомогою оптичних підсилювачів, таких як напівпровідникові оптичні підсилювачі, підсилювачі на основі EDFA та раманівські підсилювачі (RFA).

У волоконно-оптичних сенсорних системах напівпровідникові оптичні підсилювачі (SOA-підсилювач) можна використовувати для посилення оптичних сигналів, тим самим підвищуючи чутливість і точність датчиків. Нижче наведено деякі поширені застосування SOA в системах оптичного волокна для зондування:

Вимірювання деформації оптичного волокна: Закріпіть оптичне волокно на об'єкті, деформацію якого потрібно виміряти. Коли об'єкт піддається деформації, зміна деформації спричинить незначну зміну довжини оптичного волокна, тим самим змінюючи довжину хвилі або час оптичного сигналу, що надходить до датчика частинного розриву. Підсилювач SOA може досягти вищої продуктивності чутливості шляхом посилення та обробки оптичного сигналу.

Вимірювання тиску за допомогою оптичного волокна: Завдяки поєднанню оптичних волокон з матеріалами, чутливими до тиску, коли об'єкт піддається тиску, це призводить до змін оптичних втрат у оптичному волокні. SOA може бути використаний для посилення цього слабкого оптичного сигналу для досягнення високочутливого вимірювання тиску.

Напівпровідниковий оптичний підсилювач SOA є ключовим пристроєм у галузі волоконно-оптичного зв'язку та волоконно-оптичного зондування. Підсилюючи та обробляючи оптичні сигнали, він підвищує продуктивність системи та чутливість зондування. Ці застосування є вирішальними для досягнення високошвидкісного, стабільного та надійного волоконно-оптичного зв'язку, а також точного та ефективного волоконно-оптичного зондування.